Análise de Estabilidade de taludes

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO…………………………………………………………......…...... 2

1. Análise de Estabilidade de taludes
2. Tipos e causas de escorregamento e desmoronamento
3. Métodos Analíticos

1. MÉTODO DE FELLENIUS………………………………………….......………..4

1.  Fator de Segurança
2.  Roteiro para desenvolvimento do Método de Fellenius

1. MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO…………………………….........……6

1. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………....………….

1. INTRODUÇÃO

Os taludes ou as encostas naturais são definidos como superfícies inclinadas de maciços terrosos, rochosos ou mistos (solo e rocha), originados de processos geológicos e geomorfológicos diversos que podem apresentar modificações antrópicas, tais como cortes, desmatamentos, introdução de cargas, etc. O termo de encosta é mais empregado em estudos de caráter regional. Talude de corte é entendido como um talude originado de escavações antrópicas diversas. Talude Artificial refere-se a declive de aterros construídos a partir de materiais de diferentes granulometrias e origens, incluindo rejeitos industriais, urbanos ou de mineração (Geologia de Engenharia).

A análise da estabilidade de taludes envolve grandes massas de terras que têm a si associadas um sem número de heterogeneidades e uma longa história de tensões que influenciam e condicionam o seu comportamento.

Como tal, pela sua diversidade, abordar com generalidade este tipo de problemas é essencial, ganhando prioridade entre os diversos métodos aqueles que cumprem com maior eficiência os requisitos de aplicabilidade, segurança e rapidez.

1.  Análise de Estabilidade de taludes

         De forma geral, pode-se afirmar que a deflagração da instabilidade de taludes e encostas é controlada por uma cadeia de eventos, muitas vezes de caráter cíclico, que tem sua origem com a formação da própria rocha e toda sua história geológica e geomorfológica subsequente, como por exemplo: movimentos tectônicos, intemperismo, erosão, ação antrópica, etc. Deve-se ter claro que, na maioria dos processos de instabilidade, atuam mais de um condicionante, agente, causa ou fator, concomitantemente.

 O ângulo de atrito e a coesão, parâmetros determinantes da resistência ao cisalhamento, variam bastante, dependendo da gênese e das características dos solos quando submetidos à ação externa. A coesão possui uma parcela relacionada à capilaridade, denominada coesão aparente, que varia com o grau de saturação do solo, comportamento que tem papel importante no mecanismo dos escorregamentos em material terroso.

 Uma série de outros parâmetros e propriedades dos solos influencia, direta ou indiretamente, suas suscetibilidades aos movimentos de massa e ao tipo de mecanismo da instabilidade atuante no maciço de solo. Pode-se destacar: peso específico, porosidade, índice de vazios, mineralogia, granulometria, plasticidade, atividade, permeabilidade, compressibilidade e história de tensões.

1.  Tipos e causas de escorregamento e desmoronamento

Movimentos acidentais de solo ocorrem em áreas cuja superfície não é horizontal, em que parte do peso funciona como força no sentido oposto do atrito que mantém o sistema em equilíbrio, influenciando no deslocamento em determinada camada do maciço, como é o caso de taludes.

Os movimentos mais frequentes são escorregamentos e desmoronamentos e se diferenciam pela velocidade em que ocorrem. O primeiro ocorre numa velocidade média de 20 centímetros por minuto, a superfície de escorregamento é visível e não há separação entre a massa deslocada e resto do maciço. O desmoronamento, por sua vez, ocorre numa velocidade média de 3 metros por segundo. É mais grave, pois há risco de soterramento em áreas abaixo do talude. Neste caso, a massa deslocada se desfigura e desliza de forma desordenada ao longo do talude.

Os movimentos de solo são resultado da diminuição da resistência interna do solo que se opõe ao movimento da camada que tende a deslizar ou da inclinação excessiva do talude, cuja acentuação é maior do que a resistência do solo permite. Outros fatores que influenciam são:

• Excesso de água no maciço: A percolação de água no solo no interior do maciço pode aumentar em épocas de chuva, devido ao aumento do nível d água, acarretando erosão e consequente escorregamento nestas áreas.
• Evolução por erosão: Pequenas erosões no maciço podem evoluir lentamente, devido a fatores internos (redução da resistência interna, intemperismo, decomposição) e externos. A progressão da erosão pode resultar em grandes deslizamentos.
• Compactação inadequada: Durante a execução de aterros, a má compactação das camadas pode criar lamelas frágeis ou resultar em solo permeável, permitindo assim entrada de água da chuva e ocasionar erosões. Tais erosões evoluem até as laterais, onde ocorrem os deslizamentos.
• Excesso de peso: A deposição de materiais na crista do talude aumenta o peso total do maciço e pode ultrapassar o aceitável para a inclinação do talude, causando instabilidade nas camadas de solo.
• Qualidade do material: Solos com valores de coesão e ângulo de ruptura interna fora do ideal para uma obra específica podem influenciar a ocorrência de movimentos.

1.  Métodos Analíticos

Os métodos para a análise da estabilidade de taludes utilizados na Engenharia de Mecânica de Solos baseiam-se na hipótese de haver equilíbrio numa massa de solo, tomada como corpo rígido-plástico, na iminência de entrar no processo de escorregamento.

A observação dos escorregamentos na natureza levou as análises a considerar a massa de solo com um todo, ou subdividida em lamelas, ou em cunhas (Método das Cunhas).

Com base no conhecimento das forças atuantes, são determinadas as tensões de cisalhamento induzidas, através das equações de equilíbrio.

1. MÉTODO DE FELLENIUS

O método apresentado por Fellenius, em 1936, leva em consideração a massa de solo em análise subdividida em pequenas lamelas delimitadas por uma superfície de ruptura circular. Cada lamela é avaliada individualmente como um único bloco, onde se analisa os momentos de atrito resistentes e os momentos de atrito atuantes relativos a cada fatia, visando encontrar um valor de fator de segurança para a região escolhida. Contudo isso pode admitir que a resultante das forças laterais entre as fatias é admitida como sendo nula.